REČNI REŽIMI IN HIDROENERGETSKA IZRABA ALPSKIH VODA v x Dušan Plut Alpe so pravzaprav hidrografski klobuk Evrope. V obsežnem, mladonagubanem gorstvu se stikajo povirja živahnih alpskih vodnih tokov, ki se preko tesnih do- lin spuščajo proti Sredozemlju (Rhone, Pad, Soča), Severnemu (Ren) in Črne- mu morju (Donava). Zlasti za delno karbonatne Alpe je značilna velika reliefna energija. Preko predalpskega sveta se pobočja v osrčju Alp hitro dvignejo vse do nadmorske višine 4810 m (Mont Blanc). Vodnati vodni tokovi so razrezali pobočja v tipične, ozke alpske doline, v povirnih delih preoblikovane v širše, ledeniške doline. V osrčju Alp, v najvišjem svetu (nad 2500 m) so ohranjeni ostanki v pleistocenu obsežnega ledenega pokrova. Ledeniki bistveno vplivajo na rečni re^im "pravih" alpskih rek, vendar je njihova skupna površina le okoli 4000 km (Veyrent, 1972^. V Alpah je okoli 1500 ledenikov, njihova prostorni- na pa znaša okoli 380 km (Dukič, 1984). V osrčju in zahodnem delu Alp je oko- li dve tretjini vseh ledenikov. Tipični so dolinski, mnogo pa je tudi krniških in visečih ledenikov. Rečni režim alpskih rek je v veliki meri odraz padavinskih značilnosti, različ- nega časa začetka topljenja snega in ledu, pomemben je tudi delež ledenikov v porečju. Padavine v splošnem sicer naraščajo z nadmorsko višino, vendar so številne izjeme. Količina padavin v zunanjih delih Alp je največja okoli nadmor- ske višine 2000 m, v notranjih delih pa pri 3000-3500 m (Gabert-Guichonnet, 1965). V Alpah je namreč pogosto za količino padavin bolj kot nadmorska višina pomembna lega glede na vlažne vetrove. Snežna meja se glede na pokrajinske poteze giblje od 2500 m v severozahodnem delu Alp, kjer je več padavin, pa vse do 3300 m v dsrčju Alp (Dukič, 1984). Količina in razporeditev padavin so rezultat vpliva številnih alpskih pokrajino- tvornih elementov. Najbolj namočen je jugovzhodni del Alp s pobočji, obrnjeni- mi proti vlažnim jugozahodnim vetrovom Jadrana. V Karnijskih Alpah je pov- prečno nekaj nad 3500 mm padavin v letu (Gabert, 1965), v povirju Soče pa okoli 3000 mm (Radinja, 1978). Drugo večje območje obilne moče predstavlja višji svet švicarskih Alp, kjer prinašajo padavine vlažni zahodni vetrovi ob pri- silnem, reliefno pogojenem dvigovanju. V celoti pa zavzemajo največji obseg površine, kjer je letno 1200-1600 mm padavin. Morda nas preseneča, da je v predalpskem svetu francoskih in zahodnih italijanskih Alp letno v povprečju 800-1200 mm padavin, kar velja tudi za alpske doline v osrčju Alp (Wallis) in vzhodne, proti Panonski nižini odprte doline avstrijskih Alp. V dolini Aoste, ne- posredno pod Mont Blancom, pade v povprečju letno le okoli 500 mm padavin. Izjemo pa predstavlja tisti del francoskih Alp, kamor neposredno udarijo vlažni Mag., univ. asis., Oddelek za geografijo, Filozofska fakulteta, Univerza Edvarda Kardelja, 61000 Ljubljana, Aškerčeva 12, glej izvleček na koncu Obzornika 17 zahodni vetrovi in je celo okoli 4000 mm padavin (Glauert, 1975). Na splošno pa se količina padavin niža od zahoda proti vzhodu. Za severne Alpe je znači- len močan poletni padavinski višek in sekundarni v januarju, v južnih pa jesen- ski in spomladanski. V Dolomitih in Južni Tirolski pa je največ padavin poleti, poudarjen pa je tudi jesenski višek. Za rečne režime pa je razen količine in razporeditve padavin pomemben delež vode, ki odteče. Za alpske reke je značilen visok odtočni količnik, saj odteče navadno več kot 60% vode. Največji je odtok tam, kjer je svet strm in visok in kjer prevladujejo prepustne kamenine, velik pa je tudi delež ledenikov. Za vi- sokogorsko porečje Arve pri Chamonixu je značilno, da odteče okoli 90%, v porečju Inna pri Innsbrucku pa 80% vode, kar velja tudi za zgornje porečje Soče. Specifični odtok alpskih rek je visok in navadno presega 40 1/sek/km" (Veyrent, 1972). Največjega imajo reke s pretežno ali delno ledeniškim povirjem. Med reke z največjim srednjim letnim specifičnim c^tokom uvrščajo raziskovalci Alp tudi povirno Sočo z odtokom 86,1 1/sek/km (Gabert, 1965), kar je posle- dica obilnih padavin in njihove razporeditve, strmega reliefa in kraškega za- držka. Za alpske reke ledeniškega rečnega režima so povprečji letni specifič- ni odtoki med 70 in 85 l^sek/km , snežnega okoli 50 1/sek/km in nivo-pluvial- nega okoli 40 1/sek/km (P. in G. Veyrent, Rečne režime alpskih rek označuje zlasti izrazit zimski nižek in višek v topli dobi leta. Vendar je pokrajinska pestrost Alp vzrok, da se rečni režimi med seboj bistveno razlikujejo. Po Pardejevi razdelitvi (Parde, 1955) se v Alpah po- javljajo enostavni in kompleksni rečni režimi. Njegova kategorizacija sloni na zasledovanju deleža treh činiteljev, ki povzročajo kolebanje vodnega stanja alpskih rek glacialnega (ledeniškega), nivalnega (snežnega) in pluvialnega (dežnega) režima. Med enostavnimi režimi je značilen glacialni rečni režim, kjer ledeniki bistveno vplivajo na spreminjanje vodnega stanja. Po Pardeju (1955) je njihov vpliv prevladujoč že povsod, kjer je vsaj 15-20% celotnega porečja pod ledom. Glacialni rečni režim imajo krajše alpske reke (Visp Arve pri Chamo- nixu, Massa pri Aletschu), ki izvirajo pod ledeniki. Zaradi poznega topljenja ledu so največji pretoki v juliju, avgustu in juniju. Prvi, manj izrazit višek, je v juniju, ko pride do topljenja snega na ledeniku, konec julija ali v začetku avgu- sta pa pride do topljenja ledu (Glauert, 1975). Pogosto nastopi tudi tretji višek v drugi polovici avgusta, ki je pogojen z dežnimi padavinami. V celoti se torej izoblikuje izrazit poletni, približno tromesečni višek, za zimsko obdobje (no- ve mber-december-marec/april) pa je značilen 4/5 mesecev trajajoč zimski ni- žek. Pretok Vispa v Wallisu (Švica) je v petih mesecih od maja do septembra šestkrat večji kot v preostalih sedmih mesecih. V visokih francoskih Alpah od- teče od junija do septembra 80-90% letnega odtoka. Za reko Mas^a pri Aletsch- hornu (Švica) je značilno, da j^ povprečni junijski pretok (46 m /s) 150 - krat večji od februarskega (0,29 m /s) . Kot podtip pri enostavnih režimih uvršča Parde (1955) nivo - glacialni, kjer ob- 18 / segajo lede ruške površine okoli 10% porečja (zg . Iser, zg. Are , zg. Inn, zg. Drava). Najvišja voda je v juniju, avgust pa je navadno manj vodnat kot julij. Nizka voda narašča od srede septembra pa vse do aprila, ko se prične topljenje. Nivo-glacialni režim postopno prehaja v čisti nivalni režim, kjer je pretočni višek v juniju, juliju pa ne sledi avgust, temveč maj. Pri omiljenem nivalnem režimu pa je zaradi zgodnejšega topljenja snega primarni pretočni višek maja ali aprila, vendar viški niso tako izrazili kot pri nivo-glacialnem in glacialnem rečnem režimu. Vse navedene tipe alpskih enostavnih rečnih režimov pa ozna- čuje ledeniški ali snežni zadržek z nizkim vodnim stanjem v hladni polovici in kopne nje v topli polovici leta ter nadpovprečni pretoki, torej izraziti višek in nižek pretokov. Med rečnimi režimi je v Alpah najbolj razširjen r.ivo-pluvialni, ki spada med kompleksne rečne režime. V bistvu gre za tipičen predalpski režim, saj pre- vladuje v porečjih z nadmorsko višino pod 2000 m s srednjim letnim specifičnim odtokom okoli -10 1/sek/km". Snežno-dežni režim označujeta dva pretočna viška in nižka. Med viški je izrazitejši spomladanski, ki je v veliki meri posledica topljenja snega, jesenski višek pa nastane zaradi jesenskega deževja. Zimskemu nižku pa se pridruži poletni, ki je lahko celo nižji od zimskega, retinenčnega. V južnih, jugovzhodnih in jugozahodnih Alpah (reke Tessin, Drente, Etich, Oglio) je značilno, da spomladi prihaja istočasno do spomladanskega topljenja snega in deževja. Aprilski pretočni višek je višji od majskega, pogosto pa je največji mesečni pretok že v marcu (Glauert, 1975). Zlasti v južnih Alpah pa se pod vplivom Sredozemskega morja izoblikuje mediteranska inačica nivo-pluvialnega režima z drugim, izrazitim jesenskim pretočnim viškom (Soča). Pogosto plu- vialno zasnovani jesenski višek prekosi spomladanskega, zaradi večjega izhla- pevanja pa je zelo izrazita tudi poletna nizka voda. V bistvu gre že za prehod v pluvio-nivalni režim, kjer je zgodnje kopnenje snega (marec) že močno v ozad- ju, zelo izraziti pa so poletni nižki, saj se sneg tudi pozimi zadrži le za krajši čas. V primerjavi z ostalimi, zlasti enostavnimi rečnimi režimi, je le-ta za Alpe pravzaprav netipičen in se pojavlja v najnižjem obrobju Alp. V svojem toku večje alpske reke postopoma prehajajo od enostavnih rečnih režimov (Ren, Rhone) v zgornjem toku, h kompleksnim, kjer se glacialnemu, nivalnemu vplivu pridru- ži in vse bolj uveljavi pluvialni. Slovenske alpske reke je Ilešič (1948) uvrstil v naslednje rečne režime: - čisti ali enostavni gorski nivalni oziroma varianta nivo-glacialni: zg. tok Dra- ve do Beljaka; - omiljeni nivalni: zg. Mura, Soča (do Kobarida) že z močnim učinkom medite- ranskega deževja, Koritnica (Radinja, 1978) j - nivo-pluvialni: zg. Sava, zg. Savinja, Kokra, Tržiška in Kamniška Bistrica. Prebivalci Alp so pričeli že zelo zgodaj uporabljati mehansko vodno moč za ža- ganje lesa, mletje žita, pri proizvodnji masla, fužinarstvu. O pomenu možno- sti rabe krajevnega energetskega vira nam pričajo številni vodni obrati tudi na 19 slovenskih alpskih rekah, ki pa so zlasti po drugi svetovni vojni propadli. Od- kritje možnosti proizvodnje električne energije s pomočjo rabe hidroenerget- skega potenciala alpskih voda v drugi polovici 19. stoletja pa je povzročilo gradnjo hidroelektrarn. Zaradi številnih razlogov, zlasti pa obnovljivosti ener- gije, se je gradnja HE zelo razmahnila. Prostorska razporeditev HE v Alpah je odraz prepletanja številnih dejavnikov, prirodno in družbeno geografskih. Med hidrološkimi vrednostmi sta v ospredju pretok in strmec, ki odločata o hidro- energetski moči na posameznih delih rečne struge. Najbolj ugodne so tiste lo- kacije, kjer ima reka velik strmec in močan pretok. Pri lokaciji alpskih HE je zelo pomembna tudi vloga ledenikov, saj je za ledeniške reke značilen izrazit pretočni poletni višek. V porečjih z ledeniki je posebno ugodno, če se skupaj srečata velika reliefna energija in poledenitev (Birkenhauer, 1980), pa tudi več- ja namočenost. Zaradi večjih strmcev,pa tudi zgodovinsko-političnih razlogov proizvajajo HE v zahodnih Alpah dve tretjini električne energije v primerjavi z vzhodnimi Alpami, ki imajo približno isto površino (Gebhardt, 1984). V francoskih Alpah so pričeli najprej proizvajati električno energijo s hidro- energetskim potencialom alpskih vodnih tokov, od tu izvira tudi izraz "beli pre- mog" (Glauert, 1975). Vzroki za zgodnjo rabo francoskih alpskih vodnih tokov so razen hidroloških (velik strmec in pretok - večja namočenost zahodnih Alp, ledeniški značaj vodnih tokov in rečnega režima) tudi družbeno-geografski. V bližini se je razvilo večje urbano središče - Grenoble, Francija pa je imela tudi skromnejše energetske vire v primerjavi z Avstro-ogrsko monarhijo, kjer so bila večja ležišča premoga. Pri gradnji HE v francoskih Alpah je potrebno ločiti tri razvojne faze. V prvi (1890-1920) so gradili manjše HE na zaključku visoko- gorskih stranskih dolinah. Električno energijo so uporabljali v neposredni bliži- ni HE, zlasti za razvijajočo črno metalurgijo (Gebhardt, 1984). V obdobju do druge svetovne, vojne je zraslo več večjih HE z obsežnejšimi akumulacijskimi jezeri , razvila pa se je možnost prenosa električne energije na večje razdalje. Ob nadaljnji gradnji HE po drugi svetovni vojni je nastal na posameznih francoskih alpskih rekah cel niz HE (reke Are , Drac, Durana, Rhone) in medsebojno pove- zan sistem električnega omrežja. Med zadnjimi večjimi HE v francoskih Alpah je bila zgrajena HE Monteynard na Dracu (levi pritok Isera) z močjo 360 MW (več kot polovic^ moči JE Krško), akumulacijsko jezero pa ima prostornino 150 milijonov m (Rees, 1973). Francija proizvaja letno s pomočjo HE okoli 75 milijard kWh, od tega v ožjem, alpskem svetu okoli 34 milijard kWh (Gebhardt, 1984), torej skoraj polovico. Tudi v Švici sö je pričela izraba vodne moči zgodaj, kmalu po letu 1880. Zgodnja gradnja HE in elektrifikacija je značilna zlasti za pokrajino Wallis, kjer je hi- droenergetski razvoj v tesni zvezi z zgodnjo industrializacijo (elektrokemična in aluminijska industrija). Do leta 1918 je bilo zgrajenih že 32 HE. V kasnejših obdobjih se je vloga HE pri proizvodnji električne energije še okrepila, v začet- ku 80 let so HE proizvedle preko tri četrtine švicarske električne energije (Geb- hardt, 1984). Največ HE je na pritokih Rhone (zlasti pod visokim Matterhornom), posamezne švicarske HE pa imajo moč nad 400 MW. Skupno proizvajajo HE v Švi- ci letno okoli 35 milijard kWh, hidroenergetski potencial pa je skoraj v celoti 20 izkoriščen. Večji delež HE je v južnem delu Švice, kjer so vodni tokovi bolj strmi, večji pa je tudi delež ledenikov. V Italiji je med 2300 HE kar tri četrtine HE v alpskem svetu (Rees, 1973). Nji- hova povprečna letna proizvodnja je okoli 10 milijard kWh. Prevladujejo manjše HE, največ pa jih je v zgornjem toku levih pritokov Pada (Doire Baltee, Tessin, Adda, Oglio) in v porečju Adige in Pia ve. Izraba vodne energije v Avstriji in Jugoslaviji se je v primerjavi z ostalimi alpskimi deželami pričela s časovnim zaostankom zaradi zalog premoga. Tako je bila v Avstriji zgrajena prva HE šele leta 1920 s pomočjo švicarskega kapi- tala v Vorarlbergu, prva večja HE (v bližini Kapruna) pa po drugi svetovni voj- ni. Največ HE -je ob Salzachu (pritoku Inna), sledi Inn, Drava in Mura. Leta 1971 so avstrijske HE proizvajale okoli 45% električne energije (Rees, 1973). V "pravem" alpskem svetu Jugoslavije HE pravzaprav ni, v bližnjem predalpskem obrobju pa je niz HE na Dravi med Dravogradom in Mariborom (z izjemo Fale in Dravograda, ki je bila med vojno porušena, so bile vse zgrajene po drugi svetovni vojni), na Savi je manjša HE Moste pod Jesenicami, na srednji Soči pa Doblar, Plave ter pred kratkim (1984) zgrajeni Solkan. Med alpskimi vodnimi tokovi v ZRN sta energetsko širše pomembna pravzaprav le desna pritoka Do- nave, Lech in Isar, vendar gre za niz manjših HE, ki nimajo večjega pomena v hidroenergetski bilanci. Večje HE so le na Innu, v spodnjem toku ob nemško- avstrijski meji. Zaradi različnih hidroloških potez sta se v Alpah uveljavila dva osnovna tipa HE, in sicer tiste z večjim zbiralnikom vode (visokotlačne) in pretočne oziro- ma nizkotlačne. Akumulacijske koristijo velik padec visokogorskih vodnih tokov, zanje pa so značilni, razen visoko ležečih akumulacijskih jezer, dolgi cevovodi (Kaprun - 12 km), celoten padec pa znaša več sto metrov (HE Chandolline v Peninskih Alpah - 1750 m in 284 m visokim jezom). Visoko ležeča umetna jeze- ra se napolnijo ob poletnem taljenju snega in ledu, nato pa obratujejo ob zimskih potrošnih konicah. Ker gre za tako imenovano vršno, konično energijo, je vloga visokogorskih HE večja, kot bi sodili zgolj po moči oziroma proizvodnji, saj v elektrogospodarstvu služijo za kritje dnevnih, tedenskih, mesečnih, torej se- zonskih viškov potrošnje. S pomočjo zadrževanja poletnih pretočnih viškov v akumulacijskih bazenih švicarskih visokogorskih HE so dosegli dovolj enakomer- no letno proizvodnjo in zmanjšali razlike med proizvodnjo in potrošnjo električ- ne energije (Gebhardt, 1984). V spodnjem toku alpskih rek, kjer gre za manjši strmec, večji in enakomernejši pretok, pa so zgrajene pretočne HE (Rhone, Aa- re, Donava, Enns, Drava). V prvi fazi gradnje (do leta 1930) je prevladovala gradnja HE z akumulacijskimi jezeri , kasneje pa se je razmahnila gradnja pre- točnih HE v predalpskih vodnih tokovih. Razen neenakomerne letne proizvodnje električne energije prinaša gradnja HE ob pozitivnih ekonomskih učinkih tudi nekatere negativne. Pri gradnji visokotlač- nih HE nastane med tudi do nekaj 100 m visokimi jezovi obsežno jezero, katere- 22 ga velikost se zelo spreminja. Gola, blatna pobočja ob nizkem vodnem stanju (oktober-april) kazijo podobo alpske pokrajine in skoraj v celoti onemogočajo drugačno rabo. Pozitivno pa je dejstvo, da umetna jezera zadržujejo poplavno vodo, ki jo lahko porabimo za vodno oskrbo. V jezeru se nabirajo velike koli- čine pretežno morenskega gradiva, zato se postopno manjša koristna prostorni- na. Poseg v dinamiko pretokov vpliva na vodno floro in favno ob celotnem vod- nem toku. V razpravah ob načrtovanih HE Trnovo in Kobarid ob zgornji Soči so se razgrni- li vsi problemi v zvezi z gradnjo HE ob alpski reki, ki ima Vrednost mednarod- no pomembnega naravnega spomenika (Radinja, 1966, Ravbar-Orožen, 1978). Premalo pretehtana in utemeljena gradnja HE ima lahko tudi katastrofalne po- sledice. Oktobra 1963 je zaradi plazu pri Vaiantu (Italija) vodni val pljusknil preko jezu in v mestu Longaronu in bližnjih vaseh povzročil smrt nad 2000 lju- di. Število umetnih jezer v Alpah zelo hitro narašča, v zadnjih petdesetih letih se je njihovo število povečalo za 113,5%, v francoskih Alpah pa celo za 300% (Glauert, 1975). V Alpah je danes že nad 10 000 umetnih in naravnih jezer, ki imajo pomembno gospodarsko vlogo, gradnja HE pa povzroča tudi pokrajinsko - ekološke spremembe in dileme, povezane z vse večjim antropogenim posegom v sestavo in dinamiko alpskih pokrajin. L i te r a tur a 1. Birkenhauer J . , 1980, Die Alpen, Paderborn, s. 231 2. Dukič D. , 1984, Hidrologija kopna, Beograd, s. 497 3. Egli E. , 1978, Switzerland, Bern, s. 229 4. GabertP., Guichonnet R., 1965, Les Alpes, Paris, s. 286 5. Gebhardt H. , 1984, Hydroenergie und Industrie in Alpenraum, Geographi- sche Rundschau 1984/8, s. 410-416 6. Glauert G. , 1975, Die Alpen, eine Einführung in die Landeskunde, Kiel, s. 104 7. Ilešič S., 1948, Rečni režimi v Jugoslaviji, Geografski vestnik XIX, Ljublja- na, s. 71-110 8. Parde M. , 1955, Fleuves et rivieres, Paris, s. 223 9. Radinja D. , 1966, Projektirana HE Trnovo v Soški dolini, Geografski obzornik 1965/12, Ljubljana, s. 114-119 10. Radinja D. , 1978, Rečni režimi v Zgornjem in Srednjem Posočju, Zbornik 10. zborovanja slovenskih geografov, Ljubljana, s. 101-123 11. Ravbar M. , Orožen-Adamič M. , 1978, Varstvo narave ter problemi okolja ob načrtih za HE v Zgornjem Posočju, Zbornik 10. zborovanja slovenskih geografov, Ljubljana, s. 231-249 23 12. Rees H . , 1973, Italy, Switzerland and Austria, London, s. 358 13. Veyrent P .G. , 1967, Au coeur de 1' Europe - les Alpes, Paris, s. 546 14. Veyrent P . , 1972, Les Alpes, Paris, s. 126 24